DE3738321C2

DE3738321C2 - Brennstoff-Druckregelventil

Info

Publication number: DE3738321C2
Application number: DE3738321A
Authority: DE
Inventors: Kenji Hayashi
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1986-11-07
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2007-11-07
Also published as: US4774923A; DE3738321A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennstoff-Druckregelventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Fig. 5 zeigt eine bekannte Brennstoffeinspritzvor richtung für eine Kraftfahrzeugverbrennungs maschine. Stromaufwärts eines Brennstoffeinspritz ventils 1 ist ein Druckregelventil 2 vorgesehen, um einen absoluten Brennstoffdruck (Systemdruck) aufrechtzuerhalten, der um einen festen Wert höher ist als ein absoluter Einströmdruck (normalerweise 2,55 kg/cm²). Als Brennstoffdruck wird im folgenden ein Meßdruck bezeichnet, der durch Subtraktion eines Atmosphären drucks vom absoluten Brennstoffdruck erhalten wird, und als Einströmdruck ein Unterdruck, der durch Subtraktion des absoluten Einströmdrucks vom Atmosphärendruck erhalten wird. Das Brennstoffeinspritz system nach Fig. 1 enthält einen Brennstoff tank 3, eine Brennstoffpumpe 4, ein Brennstoff filter 5, eine Brennstoffdrossel 6 und einen Pufferbehälter 7. Luft wird in Richtung des gezeigten Pfeiles angesaugt. Eine Unterdruck leitung 8 dient zur Übertragung eines Unter druckes im Pufferbehälter 7 in das Brennstoff regelventil 2. Eine Brennstoffleitung 9 ver bindet die Brennstoffpumpe 4 mit dem Brennstoff einspritzventil 1 und dem Druckregelventil 2. Eine Brennstoffrückführleitung 10 ist vor gesehen, um überschüssigen Brennstoff zum Brennstofftank 3 zurückzuleiten.

Fig. 6 zeigt einen vertikalen Schnitt durch das herkömmliche Druckregelventil 2. Eine Membran 13 ist zwischen einem oberen Gehäuse 11 und einem unteren Gehäuse 12 befestigt, um eine Unterdruck kammer 14 im oberen Gehäuse 11 und eine Brenn stoffkammer 15 im unteren Gehäuse 12 zu bilden. In die Unterdruckkammer 14 ist eine Membranfeder 16 eingefügt, und die Kraft der Membranfeder 16 ist so eingestellt, daß der absolute Brennstoff druck stets um einen festen Wert (normalerweise 2,55 kg/cm²) höher als der absolute Einström druck mit Hilfe eines im folgenden beschriebenen Druckregelmechanismus eingestellt wird. Das Gehäuse 11 ist mit einer Unterdruckverbindungs leitung 17 verbunden, die durch die Unterdruck leitung 8 an den Pufferbehälter 7 (Fig. 5) angeschlossen ist. Das Gehäuse 12 ist an der Seite mit einem Brennstoffzulauf 18 verbunden, die durch die Brennstoffleitung 9 an das Brennstoffeinspritzventil 1 und die Brennstoffpumpe 4 angeschlossen ist (Fig. 5).

Das Gehäuse 12 ist auch in axialer Richtung mit einem Brennstoffauslaß 19 verbunden, derart, daß das obere Ende des Brennstoff auslasses 19 in das Gehäuse 12 hineinragt und mit einem Sitzelement 20 versehen ist. Ein Ventilelement 21 ist im mittleren Bereich der Membran 13 befestigt, um bei einer hin- und hergehenden Bewegung der Membran 13 den Brennstoffauslaß zu öffnen und zu schließen.

Wenn im Betrieb die Membran durch den Brennstoff druck gegen die Federkraft (2,55 kg/cm²) nach oben gedrückt wird, wird überschüssiger Brennstoff aus dem Brennstoffauslaß 19 herausge führt und durch die Brennstoffrückführleitung 10 zum Brennstofftank zurückgeleitet. Da der Druck in der Unterdruckkammer 14 gleich dem im Puffer behälter 7 ist, schwankt zu dieser Zeit der Brennstoffdruck bei einer Änderung des Einström unterdruckes. Daher wird der Brennstoffdruck so gesteuert, daß er einer Beziehung genügt, wonach der Brennstoffdruck gleich dem festen Wert abzüglich des Einströmunterdruckes ist. Der feste Wert wird durch die Federkraft der Membranfeder eingestellt und diese wird so ausgebildet, daß der feste Wert üblicherweise 2,55 kg/cm² ist (siehe beispielsweise japanische Patentveröffentlichung No. 49-3 70 049).

Es wurden kürzlich für Kraftfahrzeugverbrennungs maschinen niedrigsiedende Brennstoffe wie Alkohol enthaltende Brennstoffe und Brennstoffe mit hohem Dampfdruck verwendet. Derartige niedrigsiedende Brennstoffe erzeugen bei Temperaturen von 80°C Dampf. Insbesondere im Falle eines für lange Zeit starker Sonnenstrahlung aus gesetzten, parkenden Kraftfahrzeugs steigt die Tempera tur des Brennstoffs in den Brennstoffleitungen stark an, so daß sich Brennstoffdampf bildet.

Diese Verdampfung des Brennstoffs bei hohen Temperatu ren kann durch Erhöhung des Brennstoffdruckes vermieden werden. Bei den vorgenannten niedrigsiedenden Brenn stoffen sollte der Brennstoffdruck auf 3,5 kg/cm² bei einer Brennstofftemperatur von etwa 80°C eingestellt werden, um eine Dampfbildung zu vermeiden.

Wenn jedoch die Kraft der Membranfeder 16 so einge stellt wird, daß sie einen Brennstoffdruck von 3,5 kg/cm² ausgleicht, dann wird die Abgabemenge der motorgetriebenen Brennstoffpumpe 4 herabgesetzt. Wenn unter diesen Umständen die Abgabemenge der Brennstoff pumpe 4 erhöht werden soll, muß die zur Brennstoffpumpe 4 fließende Strömung verstärkt werden. Als Folge hier von wird der Abrieb der Bürsten und des Kommutators eines Gleichstrommotors erhöht, wodurch sich ein Pro blem hinsichtlich der Lebensdauer des die Brennstoff pumpe 4 antreibenden Motors ergibt.

Aus der DE 29 04 910 A1 ist eine Kraftstoff-Einspritz anlage bekannt, bei der die Kraftstoff-Zumessung bei konstanter, jedoch durch Betriebsparameter änderbarer Druckdifferenz erfolgt, die durch ein Differenzdruck- Regelventil einstellbar ist. Dieses weist zwei durch eine Membran getrennte Kammern auf, von denen die erste Kammer über eine von der Membran gesteuerte Ventilöff nung mit einer Rücklaufleitung in Verbindung steht, während die zweite Kammer vom durch die Kraftstoffpumpe erzeugten Druck vor dem Zumeßventil beaufschlagt ist. In der zweiten Kammer befindet sich auch eine gegen die Membran drückende Feder, deren Federkraft durch ein beheizbares Thermoelement erhöht werden kann, um eine Kaltstartanreicherung zu erzielen. Unabhängig hiervon ist im Rücklaufkanal ein Absperrventil angeordnet, durch das der Druck im Differenzdruck-Regelventil län gere Zeit nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine aufrechterhalten wird, so daß eine Dampfblasenbildung unterbleibt.

Weiterhin ist aus der DE 15 76 482 A1 eine Kraftstoff- Einspritzanlage bekannt, bei der mittels eines in die Kraftstoffleitungen eingeschalteten temperaturempfind lichen Gliedes der Druck in diesen mit steigender Kraftstofftemperatur erhöhbar ist. Das temperatur empfindliche Glied wirkt auf ein Steuerventil, das den Querschnitt einer Durchflußstelle in der Kraftstoff- Hauptleitung mit steigender Kraftstofftemperatur bis zu einem Mindestdurchflußquerschnitt verringert. Hierdurch wird die bekannte Einspritzanlage jedoch relativ auf wendig.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Brennstoff-Druckregelventil zur Systemdruckregelung einer Brennstoffeinspritzvorrichtung, mit einem tempe raturempfindlichen Ventil, einer Unterdruckkammer mit einem Anschluß an den Saugrohrunterdruck in der Nähe einer Düsenbohrung eines Brennstoffeinspritzventils, einer an die Unterdruckkammer angrenzenden Brennstoff kammer mit einem Brennstoffzulauf, einer Membran zur Abtrennung der Unterdruckkammer von der Brennstoffkam mer, einer in der Unterdruckkammer untergebrachten Mem branfeder, die die Membran in Richtung auf die Brenn stoffkammer vorspannt, und einem an der Membran befe stigten, innerhalb der Brennstoffkammer angeordneten Ventilelement, einem Brennstoffauslaß zur Rückführung des überschüssigen Brennstoffs, der an seinem einen Ende mit einem festen Ventilsitz ausgestattet ist, ge gen den das Ventilelement bewegbar ist, zur Einstellung des Systemdrucks zu schaffen, bei dem eine Erhöhung des Brennstoffdruckes bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur auf einfache Weise und ohne zusätzlichen Raumbedarf erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merk male. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Brennstoff-Druckregelventils ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 10.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das tempe raturempfindliche Ventil mit einer Feder aus einer tem peraturempfindlichen Formspeicherlegierung und mit einem durch die Feder bewegbaren Ventilelement versehen ist, wobei das bewegbare Ventilelement des temperatur empfindlichen Ventils einen Brennstoffdurchgang in dem Brennstoffauslaß schließt, wenn die Brennstofftempera tur gleich der oder größer als eine eingestellte Tempe ratur der Formspeicherlegierung ist; und ein weiteres Ventil vorgesehen ist zur Öffnung des Brennstoffdurch ganges im Brennstoffauslaß, wenn das temperaturempfind liche Ventil geschlossen ist und der Druck in der Brennstoffkammer gleich einem oder größer ist als ein eingestellter Druck, der höher ist als der eingestellte Systemdruck, wodurch sich der Druck in der Brennstoff kammer auf den Systemdruck einstellt, wenn die Brenn stofftemperatur niedriger als die eingestellte Tempera tur ist, während sich der Druck in der Brennstoffkammer auf den erhöhten eingestellten Druck einstellt, wenn die Brennstofftemperatur gleich der oder größer als die eingestellte Temperatur ist.

Wenn im Betrieb die Brennstofftemperatur im Bereich von einer niedrigen Temperatur bis zur eingestellten Tempe ratur liegt, ist das im Brennstoffauslaß liegende tem peraturempfindliche Ventil geöffnet, und der erste Druckregelmechanismus wird betätigt, um den Brennstoff druck auf dem Systemdruck zu halten.

Wenn die Brennstofftemperatur auf oder über die einge stellte Temperatur ansteigt, dehnt sich die aus der temperaturempfindlichen Formspeicherlegierung gebildete Feder aus und schließt das temperaturempfindliche Ven til und damit den Brennstoffdurchgang im Brennstoffaus laß. Demgemäß wird der Brennstoffdruck in der Brenn stoffkammer durch den Förderdruck der motorgetriebenen Pumpe erhöht, und wenn der Brennstoffdruck auf oder über den zweiten eingestellten Druck (z. B. 3,5 kg/cm²) angestiegen ist, der höher als der Systemdruck ist, dann wird das Hochdruckventil geöffnet, um den Brenn stoffdruck auf dem erhöhten eingestellten Druck zu hal ten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figu ren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch ein er stes Ausführungsbeispiel des erfindungs gemäßen Druckregelventils unter normalen Druckbedingungen,

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch das Druckregelventil nach Fig. 1 unter Hoch temperatur- und Hochdruckbedingungen,

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch ein zwei tes Ausführungsbeispiel eines erfin dungsgemäßen Druckregelventils unter normalen Druckbedingungen,

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch das Druckregelventil nach Fig. 3 unter Hoch temperatur- und Hochdruckbedingungen,

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Brenn stoffeinspritzsystems eines Kraftfahr zeugs, und

Fig. 6 einen vertikalen Schnitt durch ein her kömmliches Druckregelventil.

Es werden nun die Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, wobei die gleichen Elemente wie im her kömmlichen Druckregelventil nach Fig. 6 mit den glei chen Bezugszeichen versehen sind.

Das Druckregelventil nach den Fig. 1 und 2 besitzt einen Brennstoffauslaß 31, dessen eines Ende in die Brennstoffkammer 15 hineinragt. Der Brennstoffauslaß 31 ist an seinem oberen Ende mit einem Sitzelement 32 aus gestattet. Dieses ist am oberen Ende mit einem äußeren Ventilsitz 32a und am unteren Ende mit einem inneren Ventilsitz 32b versehen. Ein temperaturempfindliches Ventil 33 hat die Gestalt eines umgekehrten U-förmigen zylindrischen Teils. Das temperaturempfindliche Ventil 33 ist koaxial im Brennstoffauslaß 31 angeordnet, derart, daß die obere Endfläche des Ventils 33 dem inneren Ventilsitz 32b gegenüberliegt. Die obere Endfläche des Ventils 33 wirkt als Ventilelement 33a, das mit dem inneren Ventilsitz 32b zusammenwirkt. Das temperaturempfindliche Ventil 33 ist in der Mitte des oberen Bereichs mit einem Brennstoff einlaß 34 und in den Seitenbereichen mit mehreren Verbindungslöchern 35 versehen. Weiterhin befinden sich am unteren Öffnungs ende des temperaturempfindlichen Ventils 33 mehrere Verbindungslöcher 36 zur Verbindung der Außenseite des Ventils 33 mit einem Brennstoff auslaßdurchgang 31a des Brennstoffauslasses 31. Das temperaturempfindliche Ventil 33 ist am äußeren Umfang mit einem Flansch 37 versehen, und eine Gegenfeder 38 ist zwischen den Flansch 37 und eine zwischen einem Abschnitt mit geringem Durchmesser und einem Abschnitt mit großem Durchmesser des Brennstoffauslasses 31 gebildeten Schulter eingefügt. Die Gegenfeder 38 spannt das temperaturempfindliche Ventil 33 normaler weise in eine Ventilöffnungsrichtung vor und bewirkt, daß dieses an einem am unteren End bereich des Brennstoffauslasses 31 vorgesehenen Anschlag 39 anliegt. Der Anschlag 39 weist mehrere Verbindungslöcher 44 auf. Der Brennstoff kann somit durch die Verbindungslöcher 35, 36 und 44 in den Brennstoffauslaß 31 fließen. Zwischen den Anschlag 39 und den Flansch 37 ist eine Feder 40 eingefügt. Diese ist aus einer temperaturempfindlichen Formspeicherlegierung hergestellt und wirkt in der Weise, daß sie sich erst bei Temperaturen oberhalb einer eingestellten Temperatur ausdehnt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht die eingestellte Temperatur einer Brennstofftemperatur von 80°C, die gewöhnlich beim Anhalten nach einer längeren Fahrt eines Kraftfahrzeugs erhalten wird.

Ein kugelförmiges Ventil 41 zum Öffnen und Schließen des Brennstoffeinlasses 34 ist in der Weise im temperaturempfindlichen Ventil 33 angeordnet, daß es von einer Druckfeder 42 gestützt wird. Eine Einstellschraube 43 dient zur Einstellung der Kraft der Druckfeder 42, so daß ein genauer Druck eingestellt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Kraft der Druckfeder 42 so eingestellt, daß sie einen eingestellten Druck ausgleicht, der höher ist als der Systemdruck (der normalerweise 2,55 kg/cm² bei den bekannten Ventilen beträgt). Hierdurch wird die Verdampfung des niedrigsiedenden Brennstoffs bei Temperaturen von mehr als 80°C vermieden. Der erhöhte einge stellte Druck wird in diesem Ausführungsbeispiel so vorgegeben, daß er einen Brennstoffdruck von 3,5 kg/cm² (Meßdruck) ausgleicht.

Im Betrieb wird der unter Druck von der Brennstoff pumpe 4 zugeführte Brennstoff über den Brennstoff zulauf 18 in die Brennstoffkammer 15 geleitet. Abhängig von der Differenz der von oben und unten auf die Membran 13 wirkenden Kräfte, von denen die eine durch den auf eine druck empfangende Fläche der Membran 13 ausgeübten Brennstoffdruck und die andere durch die Summe der Vorspannkraft der Membranfeder 16 und der Kraft aufgrund des auf eine druckempfangende Fläche der Membran 13 ausgeübten Einströmdruckes gebildet werden, nimmt die Membran 13 eine diese Kräfte ausgleichende Lage ein (siehe Fig. 1). Als Folge hiervon wird das an der Membran 13 befestigte Ventilelement 21 vom Ventilsitz 32a weg bewegt, um einen Brennstofffluß durch den Brennstoffauslaßdurchgang 31a zu ermög lichen, wenn der Brennstoffdruck auf oder über den Systemdruck (normalerweise 2,55 kg/cm²) ansteigt. Wenn dann der Brennstoff druck unter den Systemdruck abfällt, wird der Brennstoffauslaßdurchgang 31a durch das Ventilelement 21 geschlossen, wodurch der Brennstoff im wesentlichen auf den Systemdruck gebracht wird.

Wenn die Brennstofftemperatur auf oder über die eingestellte Temperatur von 80°C ansteigt, dehnt sich die Feder 40 aus und drückt die Gegenfeder 38 zusammen, wodurch das Ventilelement 33a des temperatur empfindlichen Ventils 33 gegen den inneren Ventilsitz 32b gedrängt und damit der Brennstoff auslaß abgesperrt wird. Wenn der Brennstoffaus laßdurchgang 31a auf diese Weise geschlossen ist, steigt der Brennstoffdruck in der Brennstoff kammer 15 an. Wenn dieser einen bestimmten Wert überschreitet, wird das Ventil 41, das den Brennstoffeinlaß 34 des temperaturempfindlichen Ventils 33 geschlossen gehalten hat, unter Zusammendrücken der Druckfeder 42 betätigt, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Als Folge hiervon wird der überschüssige Brennstoff durch einen Spalt zwischen dem Brennstoffeinlaß 34 und dem Ventil 41 herausgelassen, und der Brennstoffdruck wird stets so gesteuert, daß er einem bestimmten Wert entspricht. Der auf diese Weise gesteuerte Brennstoffdruck wird im folgenden als erhöhter eingestellter Druck bezeichnet, der mit 3,5 kg/cm² (Meßdruck) höher ist als der Systemdruck. Wenn das Ventil 41 vom Brennstoff einlaß 34 fortbewegt wird, wird der Brennstoff durch die Verbindungslöcher 35 und den Brennstoff auslaßdurchgang 31a zur Brennstoffrückführ leitung 10 herausgelassen und durch diese zum Brennstofftank 3 zurückgeführt.

Wenn die Brennstofftemperatur auf unter 80°C absinkt, zieht sich die aus einer temperaturempfindlichen Formspeicher legierung gebildete Feder 40 zusammen. Dies hat die Wirkung, daß die Gegenfeder 38 das temperaturempfindliche Ventil 33 nach unten drängt, bis es am Anschlag 39 anliegt. Demgemäß wird der Brennstoff auf der Außenseite des temperaturempfindlichen Ventils 33 über die Verbindungslöcher 36 und 44 zum Brennstoffauslaßdurchgang 31a herausgelassen und dann über die Brennstoffrückführleitung 10 zum Brennstofftank 3 zurückgeführt. Der Brennstoff druck wird dann am Spalt zwischen dem Ventil element 21 und dem äußeren Ventilsitz 32a eingestellt und auf den Systemdruck (2,55 kg/cm²) zurückgebracht.

Das Druckregelventil ist wirksam zwischen dem normalen eingestellten Druck (Systemdruck) und dem erhöhten eingestellten Druck während einer kurzen Zeitspanne beim Startvorgang der Verbrennungsmaschine. Daher hat ein derartiger Wechsel zwischen dem Systemdruck und dem erhöhten eingestellten Druck keine nachteilige Wirkung auf das normale Betriebsverhalten des Fahr zeugs.

Bei dem Druckregelventil nach den Fig. 3 und 4 ist ein Brennstoffauslaß 131 vorgesehen, dessen einer Endabschnitt in eine Brennstoff kammer 115 ragt. Der Brennstoffauslaß 31 weist an seinem oberen Ende ein Sitzelement 132 auf. Dieses ist an seinem oberen Ende mit einem äußeren Ventilsitz 132a und an seinem unteren Ende mit einem inneren Ventilsitz 132b ausge stattet. Ein temperaturempfindliches Ventil 133 besitzt die Gestalt eines umgedrehten U-förmigen zylindrischen Teils. Das temperatur empfindliche Ventil 133 ist koaxial im Brennstoffauslaß 131 in der Weise angeordnet, daß seine obere Endfläche dem inneren Ventilsitz 132b gegenüberliegt. Die obere Endfläche des Ventils 133 hat die Funktion eines Ventil elements 133a, das mit dem inneren Ventilsitz 132b zusammenwirkt. Das temperaturempfindliche Ventil 133 ist an seinem unteren Ende mit einem Flansch 137 versehen, und eine Gegen feder 138 ist zwischen den Flansch 137 und eine zwischen einem Abschnitt mit geringem Durch messer und einem Abschnitt mit großem Durch messer des Brennstoffauslasses 131 gebildeten Schulter eingefügt. Die Gegenfeder 138 wirkt in der Weise, daß sie das Ventil 133 normalerweise in der Ventilöffnungsrichtung vorspannt, wobei es an einem am unteren Ende des Brennstoffauslasses 131 befindlichen Anschlag 139 anliegt. Der Flansch 137 und der Anschlag 139 weisen jeweils Ver bindungslöcher 136 bzw. 144 an übereinstimmenden Stellen auf, wodurch die Außenseite des Ventils 133 des Brennstoffauslaßdurchganges 131a der Auslaßleitung 131 verbunden ist. Eine Feder 140 ist derart im Ventil 133 aufgenommen, daß sie an dem einen Ende am Anschlag 139 anliegt. Die Feder 140 besteht aus einer temperaturempfindlichen Formspeicherlegierung, die sich bei Temperaturen oberhalb einer einge stellten Temperatur ausdehnt. In diesem Aus führungsbeispiel entspricht die eingestellte Temperatur einer Brennstofftemperatur von 80°C, die üblicherweise beim Anhalten nach einer längeren Fahrt des Kraftfahrzeugs erhalten wird.

Im Betrieb wird der unter Druck von der Brennstoff pumpe 4 gelieferte Brennstoff durch den Brennstoff zulauf 118 in die Brennstoffkammer 115 geführt. Abhängig von der Differenz der von oben und unten auf die Membran 113 wirkenden Kräfte, von denen die eine durch den auf eine druck empfangende Fläche der Membran 113 ausgeübten Brennstoffdruck und die andere durch die Summe der Vorspannkraft der Membranfeder 116 und der Kraft aufgrund des auf eine druckempfangende Fläche der Membran 113 ausgeübten Einströmdruckes gebildet werden, nimmt die Membran 113 eine diese Kräfte ausgleichende Lage ein (siehe Fig. 3). Als Ergebnis wird das an der Membran 113 befestigte Ventilelement 121 vom Ventilsitz 132a weg bewegt, um einen Brennstofffluß durch den Brennstoff auslaßdurchgang 131a zu ermöglichen, wenn der Brennstoffdruck auf oder über den Systemdruck (normalerweise 2,55 kg/cm²) ansteigt.

Wenn dann der Brennstoffdruck unter den Systemdruck abfällt, wird der Brennstoff auslaßdurchgang 131a durch das Ventilelement 121 geschlossen, wodurch der Brennstoffdruck im wesentlichen dem Systemdruck angeglichen wird. Der Brennstoff im Brenn stoffauslaß 131 wird außerhalb des temperaturempfindlichen Ventils 133 und durch die Verbindungslöcher 136 und 144 zum Brennstoffauslaßdurchgang 131a abgeführt und über die Brennstoffrückführleitung 10 zum Brennstofftank 3 zurückgeleitet.

Wenn die Brennstofftemperatur auf oder über die eingestellte Temperatur von 80°C ansteigt, dehnt sich die Feder 140 aus und drückt die Gegenfeder 138 zusammen, wodurch das Ventilelement 133a des temperatur empfindlichen Ventils 133 gegen den inneren Ventilsitz 132b gedrückt und damit der Auslaß des Brennstoffs abgesperrt wird, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Wenn der Brennstoff auslaßdurchgang 131a auf diese Weise geschlossen ist, steigt der Brennstoffdruck in der Brennstoff kammer 115 an. Wenn der Brennstoffdruck einen vorbestimmten Druck von 3,5 kg/cm² (Meßdruck) erreicht oder übersteigt, wird das temperatur empfindliche Ventil 133, das zur Schließung des Brennstoffdurchganges am inneren Ventilsitz 132b angelegen hat, durch den Brennstoffdruck in der Brennstoffkammer 115 gegen die Feder 140 gedrückt, so daß es unter Zusammendrücken der Feder 140 nach unten bewegt wird, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Als Folge hiervon ergibt sich ein Spalt zwischen dem Ventilsitz 132b und dem Ventil 133, durch den der überschüssige Brennstoff herausgelassen wird, so daß der Brennstoffdruck stets auf einem bestimmten Wert, d. h. dem erhöhten einge stellten Druck von 3,5 kg/cm² (Meßdruck) höher als der Systemdruck gehalten wird. Der Brennstoff wird somit auf der Außen seite des temperaturempfindlichen Ventils 133 durch die Verbindungslöcher 136 und 144 sowie den Brennstoffauslaßdurchgang 131a zur Brennstoffrückführleitung 10 herausgelassen und durch diese zum Brennstofftank 3 zurückge bracht.

Wenn die Brennstofftemperatur auf Werte unterhalb 80°C absinkt, zieht sich die aus einer temperaturempfindlichen Form speicherlegierung gebildete Feder 140 zusammen, so daß die Gegenfeder 138 das temperaturempfindliche Ventil 133 nach unten drückt, bis es am Anschlag 139 anliegt. Der Brennstoff wird demgemäß auf der Außen seite des temperaturempfindlichen Ventils 133 zum Brennstoffauslaßdurchgang 131a herausgelassen und über die Brennstoffrückführleitung 10 zum Brennstofftank 3 zurückbefördert. Der Brennstoff druck wird dann am Spalt zwischen dem Ventil element 121 und dem äußeren Ventilsitz 132a eingestellt und kehrt auf den Systemdruck (2,55 kg/cm²) zurück.

Claims

1. Brennstoff-Druckregelventil zur Systemdruckrege lung einer Brennstoffeinspritzvorrichtung, mit einem temperaturempfindlichen Ventil, einer Unter druckkammer mit einem Anschluß an den Saugrohrun terdruck in der Nähe einer Düsenbohrung eines Brennstoffeinspritzventils, einer an die Unter druckkammer angrenzenden Brennstoffkammer mit einem Brennstoffzulauf, einer Membran zur Abtrennung der Unterdruckkammer von der Brennstoffkammer, einer in der Unterdruckkammer untergebrachten Mem branfeder, die die Membran in Richtung auf die Brennstoffkammer vorspannt, und einem an der Mem bran befestigten, innerhalb der Brennstoffkammer angeordneten Ventilelement, einem Brennstoffauslaß (31; 131) zur Rückführung des überschüssigen Brenn stoffs, der an seinem einen Ende mit einem festen Ventilsitz (32a; 132a) ausgestattet ist, gegen den das Ventilelement (21; 121) bewegbar ist, zur Ein stellung des Systemdrucks, dadurch gekennzeichnet,
daß das temperaturempfindliche Ventil (33, 33a, 33b, 40; 133, 133a, 132b, 140) mit einer Feder (40; 140) aus einer temperaturempfindlichen Form speicherlegierung und mit einem durch die Feder (40; 140) bewegbaren Ventilelement (33a; 133a) ver sehen ist, wobei das bewegbare Ventilelement (33a; 133a) des temperaturempfindlichen Ventils (33; 33a, 32b, 40; 133, 133a, 132b, 140) einen Brenn stoffdurchgang (31a; 131a) in dem Brennstoffauslaß (31; 131) schließt, wenn die Brennstofftemperatur gleich der oder größer als eine eingestellte Tem peratur der Formspeicherlegierung ist; und ein weiteres Ventil (41; 133) vorgesehen ist zur Öffnung des Brennstoffdurchganges (31a; 131a) im Brennstoffauslaß (31; 131), wenn das temperaturempfind liche Ventil (33, 33a, 32b, 40; 133, 133a, 132b, 140) geschlossen ist und der Druck in der Brennstoff kammer (15; 115) gleich einem oder größer ist als ein eingestellter Druck, der höher ist als der eingestellte Systemdruck, wodurch sich der Druck in der Brennstoffkammer (15; 115) auf den System druck einstellt, wenn die Brennstofftemperatur niedriger als die eingestellte Temperatur ist, während sich der Druck in der Brennstoffkammer (15; 115) auf den erhöhten eingestellten Druck ein stellt, wenn die Brennstofftemperatur gleich der oder größer als die eingestellte Temperatur ist.

2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Brennstoffauslaß (31; 131) einen Abschnitt mit geringem Durchmesser, stromabwärts einen Abschnitt mit großem Durchmesser und einen Schulterabschnitt zwischen den Abschnitten mit geringem und großem Durchmesser aufweist, und daß das bewegbare Ventilelement (33a; 133a) des tempe raturempfindlichen Ventils (33, 33a; 32b, 40; 133, 133a; 132b, 140) ein im wesent lichen umgekehrtes U-förmiges zylindrisches Element in dem Abschnitt mit großem Durchmesser des Brenn stoffauslasses (31; 131) aufweist, wobei sich die Feder (40; 140) ausdehnt, so daß der obere Teil des zylindrischen Elements an der inneren Oberfläche des Schulterabschnitts des Brennstoffauslasses (31; 131) anliegt und dadurch den Brennstoffdurch gang (31a; 131a) in diesem schließt, wenn die Brennstofftemperatur gleich der oder höher als die eingestellte Temperatur ist.

3. Druckregelventil nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen an einer unteren Öffnung des Ab schnitts großen Durchmessers des Brennstoffauslasses (31; 131) befestigten Anschlag (39; 139), der art, daß die Feder (40; 140) an ihrem einen Ende mit dem Anschlag (39; 139) und an ihrem anderen Ende mit dem zylindrischen Element gekoppelt ist, wobei sich die Feder (40; 140) ausdehnt, so daß der obere Teil des zylindrischen Elements an der inne ren Oberfläche des Schulterabschnitts des Brenn stoffauslasses (31; 131) anliegt und dadurch den Brennstoffdurchgang (31a; 131a) in diesem schließt, wenn die Brennstofftemperatur gleich der oder hö her als die eingestellte Temperatur ist.

4. Druckregelventil nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das zylindrische Element in einer mittleren Lage einer Seitenwand mit einem Flansch (37) versehen ist, wobei die Feder (40) unter Druck zwischen den Flansch (37) und den Anschlag (39) eingefügt ist, und daß weiterhin eine Gegen feder (38) unter Druck zwischen den Flansch (37) und den Schulterabschnitt eingefügt ist, um das temperaturempfindliche Ventil (33, 33a, 32b, 40) nor malerweise in eine Ventilöffnungsrichtung vorzu spannen, wobei der obere Teil des zylindrischen Elements von der inneren Oberfläche des Schulter abschnitts fortbewegt wird, um den Brennstoff durchgang des Brennstoffauslasses (31) zu öffnen, wenn die Brennstofftemperatur niedriger ist als die eingestellte Temperatur, während der obere Teil des zylindrischen Elements an der inneren Oberfläche des Schulterabschnitts anliegt, um den Brennstoffdurchgang im Brennstoffauslaß (31) zu schließen, wenn die Brennstofftemperatur gleich der oder größer als die eingestellte Temperatur ist.

5. Druckregelventil nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Ventilelement (33a) des tempera turempfindlichen Ventils (33) in seinem oberen Bereich mit einer Brennstoffeinlaßöffnung (34) ausgebildet ist, die an ihrem inneren Umfang einen Ventilsitz aufweist, und daß das weitere Ventil (41) ein Ventilelement, das auf den Ventilsitz aufsetzbar ist, und eine Druckfeder (42) aufweist, die das Ventilelement des weiteren Ventils (41) normalerweise in eine Ventilschließrichtung vor spannt, wobei das weitere Ventil (41) geöffnet wird, wenn ein Druck in der Brennstoffkammer (15) gleich dem oder höher als der erhöhte eingestellte Druck wird unter der Bedingung, daß der obere Be reich des Ventilelements (33a) des temperaturempfind lichen Ventils (33, 33a, 32b, 40) an dem Schul terabschnitt anliegt.

6. Druckregelventil nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine in die untere Öffnung des zylindrischen Elements eingeschraubte Einstellschraube (43), derart, daß die Druckfeder (42) von der Einstell schraube (43) an dem dem Ventilelement des weite ren Ventils (41) gegenüberliegenden Ende gestützt wird, und daß der erhöhte eingestellte Druck des weiteren Ventils (41) durch die Einstellschraube (43) einstellbar ist.

7. Druckregelventil nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das temperaturemfindliche Ventil (133, 133a, 132b, 140) und das weitere Ventil (133) ein Ventilelement (133a) und einen Ventilsitz (132b) gemeinsam haben, wobei das gemeinsame Ven tilelement (133a) von dem gemeinsamen Ventilsitz (132b) getrennt wird, um den Brennstoffdurchgang in dem Brennstoffauslaß (131) zu öffnen, wenn die Brennstofftemperatur niedriger ist als die einge stellte Temperatur, während die Feder (140) sich ausdehnt und ein Anliegen des Ventilelements (133a) am Ventilsitz (132b) bewirkt, wenn die Brennstofftemperatur gleich der oder höher als die eingestellte Temperatur wird, und das Ventil (133) geschlossen bleibt, wenn der Brennstoffdruck in der Brennstoffkammer (115) niedriger ist als der erhöhte eingestellte Druck bei am Ventilsitz (132b) anliegendem Ventilelement (133a), während das Ventilelement (133a) vom Ventilsitz (132b) fortbewegt wird und den Brennstoffdurchgang (131a) in dem Brennstoffauslaß (131) öffnet, wenn der Brennstoffdruck gleich dem oder höher als der er höhte eingestellte Druck wird.

8. Druckregelventil nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen an einer unteren Öffnung des Ab schnitts mit großem Durchmesser des Brennstoffaus lasses (131) befestigten Anschlag (139), derart, daß die Feder (140) an ihrem einen Ende mit dem Anschlag (139) und an ihrem anderen Ende mit dem zylindrischen Element gekoppelt ist, wobei sich die Feder (140) ausdehnt, so daß der obere Teil des zylindrischen Elements an der inneren Ober fläche des Schulterabschnitts des Brennstoffauslasses (131) anliegt und dadurch den Brennstoffdurchgang (131a) in diesem schließt, wenn die Brennstoff temperatur gleich der oder höher als die eingestellte Temperatur ist.

9. Druckregelventil nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen am unteren Ende des Ventils (133) aus gebildeten Flansch (137) und eine zwischen den Flansch (137) und den Schulterabschnitt eingefügte Gegenfeder (138), um das Ventilelement (133a) nor malerweise in die Ventilöffnungsrichtung vorzu spannen, wobei der Brennstoffdurchgang (131a) in dem Brennstoffauslaß (131) im geöffneten Zustand gehalten wird, wenn die Brennstofftemperatur niedriger ist als die eingestellte Temperatur.

10. Druckregelventil nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der Flansch (137) mit einer Mehrzahl von Brennstoffverbindungsöffnungen (144) ausgebil det ist.